光音響法によるナノ結晶Siの評価(一般及び非線形音響)
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概要
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我々は光音響(Photoacoustic: PA)分光法を用いて、ナノ結晶Si(nanocrystalline silicon: NSi)試料の光吸収と熱拡散率を評価した。p型のSi基板とHFを用いて、陽極化成後に行う化学エッチング処理の時間が異なる3種類のNSi/Si2層試料を作製した。一般にNSiは空気中の酸素や紫外線の影響を受けやすく、酸化などの表面結合の変化によって光・熱物性が変化しやすいという欠点を持つ。そこで我々は、NSiへ紫外線を長時間照射した際の光吸収、熱拡散率を評価するため、作製したNSi/Si2層試料に対し、2時間の紫外線を照射する前後での測定を行った。PAスペクトル測定より、NSi層の基礎吸収端がバルクSiに比ベブルー・シフトしていることから、強い量子閉じ込めが起きていることを確認した。さらにNSi/Si2層試料の実効的な熱拡散率が、バルクSiに比べて2桁程度減少していることも確認した。化学エッチング処理時間の増加に伴い、試料の基礎吸収端はさらにブルー・シフトし、また実効熱拡散率は減少した。化学エッチング処理を行わなかった試料では、2時間の紫外線照射の前後で、光吸収や実効熱拡散率に変化はなかった。一方化学エッチング処理を行った試料は、紫外線照射の影響を受けやすくなり、NSi層表面のSi-Hx結合がSi-Ox結合に置換されて酸化したためだと考えられる。
- 社団法人電子情報通信学会の論文
- 2005-05-06
著者
-
豊田 太郎
電気通信大学
-
豊田 太郎
電気通信大学 電気通信学部 量子・物質工学科
-
沈 青
電通大量子・物質工:jstさきがけ
-
Shen Qing
Department Of Applied Chemistry Faculty Of Engineering University Of Tokyo
-
豊田 太郎
電通大量子・物質工
-
猪口 真志
電通大量子・物質工
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